聲卡是怎么工作的？

說到聲卡，應該90后的朋友大多都不會有深入的了解，也許概念就只停留在知道它是讓電腦發出聲音的一個部分，這也得益于科技的發展讓曾經的龐然大物，現在變成一塊小小的芯片和幾顆元件就集成在電腦主板上。

可是你知道聲卡是怎么工作的嗎？哈哈，那就開始上課了！

1、簡介

在聲卡出現之前，PC被限制為只能靠在主板上微小的揚聲器發出“beeps”的聲音。 從90年代開始，聲卡出現在多媒體電腦上，并且指引計算機進入到全新的游戲時代。

2、剖析聲卡的結構

典型的聲卡由以下的組件組成：

●一個數字信號處理器(DSP)，負責大部分的運算

●一個數模轉換器(DAC)，負責把音頻輸出電腦

●一個模數轉換器(ADC)，負責把音頻輸入電腦

●只讀存儲器(ROM)或者Flash 存儲器，用于儲存數據

●音樂設備數字接口(MIDI)，用于連接外部的音頻設備（對于大部分聲卡而言，游戲端口也可以用于連接外部的MIDI適配器）

●用于連接揚聲器和麥克風的插口，還有線性輸入(line in)和線性輸出(line out)

曾經流行的聲卡通常被插到周邊組件互連(PCI)插槽上，而比較舊或者廉價的聲卡則使用工業標準架構（ISA)總線 。而今天很多電腦都把聲卡作為芯片整合到了主板上面（大多數都是小公蟹LOGO了），這樣就釋放出了插槽用于其它的組件。

現在很多不同制造商生產的不同品牌聲卡都使用了相同的芯片，而最基本的芯片都來自第三方的銷售商；為了使產品區分開來，聲卡制造商會對其加入不同的功能，還有捆綁各樣不同的軟件。

3、聲卡可以連接的設備

耳機、擴音機/揚聲器、模擬的輸入源、麥克風、收音機、卡帶機、CD 播放器、數字輸入源、數字 錄音磁帶(DAT)、CD-ROM 驅動器、模擬輸出設備 - 卡帶機、數字輸出設備、數字 錄音磁帶(DAT)

一些最高端的專業聲卡已經可以通過擴展配件支持8聲道乃至16聲道的揚聲器和支持數字接口。對于高保真音頻的愛好者，現在還有新一代的數字聲卡。數字聲卡對于需要數字處理 的應用來說非常實用，例如CD-R和DAT。

該類型聲卡可以一直保持數字的信號，而不經過任何的數模轉換，因此可以有效地減少“代損失”。數字聲卡規定了數字聲音的輸出和輸入，因此你可以從DAT，DVD或者CD直接讀取數據并存儲在硬盤上。

4、迷人的波表

通常，聲卡能夠完成四件事情：

●播放預先錄制好的音樂（例如WAV 或者MP3)，游戲或者好萊塢大片

●以廣泛的媒體格式從外部的音源（麥克風或者卡帶播放器）記錄音頻

●合成聲音

●處理現成的聲音

DAC和ADC提供了方法處理聲卡音頻的輸入和輸出，而DSP則檢查整個過程。DSP還可以捕獲聲音的任何變化，例如回音或者反射 ；此外因為DSP主要集中音頻的處理，電腦的主處理器可以空閑出來做其它的任務。

早期的聲卡使用FM合成來產生聲音。FM合成以不同的頻率來捕獲音調，然后把它們合成為接近的聲音，例如喇叭產生的號聲。FM技術已經相當的成熟，但說到聲音的真實來說，它比不上波表合成。

波表合成通過對真實的音樂設備 產生的聲音進行采樣，該樣本接著會以非常高的精確度進行循環的播放和重新產生聲音。波表合成事實上已經成為大部分聲音的標準，但一些廉價品牌的聲卡仍舊還在使用FM合成。其中還有些聲卡提供不同的類型。

很多成熟的聲卡還提供對MIDI設備的支持；你可以使用音樂程序，把MIDI設備的音樂設備連接在聲卡上（例如電子鍵盤），這樣在你播放的過程中可以在電腦屏幕上看見音樂樂譜的變化。

5、聲音的產生

現在我們假設你正在使用麥克風，并且聲音輸出在揚聲器上。聲卡通過麥克風（數據輸入）以WAV的格式創建聲音文件，轉換數據成為文件，并記錄在硬盤上的過程如下：

●聲卡從麥克風插孔接收連續、模擬的波型信號輸入，該模擬信號具有不同的頻率和振幅

●電腦的軟件選擇那些有用輸入的信號，這主要根據是否麥克風輸入的聲音是否是需要的

●混合過程，模擬波形的信號通過模數轉換器(ADC)芯片進行實時的處理，以1和0的形式把信號記錄起來--產生二進制（數字）的輸出

●從ADC產生的數字輸出流進DSP，DSP通過存儲在聲卡其它芯片上的指令對其進行再編程；DSP的功能之一是對現有的數字數據進行壓縮，以節省空間。在該任務的進行過程中，DSP可以允許電腦的主處理器執行其它的任務。

●DSP輸出的數據通過聲卡的連接被輸送到電腦的數據總線（或者從聲音芯片到主板的數據總線之間流動： 這主要是集成聲卡）。

●數字數據被電腦的主處理器進行處理，然后發送到硬盤控制器，接著它以WAV文件的形式記錄在硬盤上。

在聽已經預先記錄好的WAV文件時，該處理過程只是簡單的反轉：

●數字數據從硬盤讀取出來，然后通過中心處理器(CPU)的處理

●CPU把數據發送到聲卡的DSP

●DSP解壓縮數字數據

●從DSP解壓縮的數字數據流被數模轉換器(DAC)進行實時的處理，通過耳機或者揚聲器產生模擬的信號。

５、專業領域的獨立聲卡

對一些專業人群而言，例如電競職業選手、錄音師、混音師、作曲人、等等，顯然電腦主板上的集成聲卡性能是遠遠不夠的，而這時候他們就會選擇有針對性的獨立聲卡及其擴展附件以滿足需求。

當然，如果你僅僅只是要求音質出眾的HIFI燒友，集成聲卡顯然也不是你的菜，因為那只能聽個響，而市面也有很多價格便宜專為音質而制作的獨立音頻聲卡是不錯的選擇。